一种利用太阳能分解水制氢装置的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能装置领域，具体是一种利用太阳能分解水制氢装置。

背景技术：

太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源，在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。

在电解水制氢时，一般采用纯水进行电解，但是纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，但是纯水与电解质的混合效果不佳，影响溶液的导电效果不佳，且影响制氢效果，同时氢气和氧气在同一个反应室产生，影响氢气的纯度，且工作效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能分解水制氢装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种利用太阳能分解水制氢装置，包括制氢装置本体，所述制氢装置本体内壁底部的中部固定安装有电解箱，所述电解箱通过其顶部两侧安装的垫块固定安装有溶液箱，所述溶液箱通过其顶部两侧安装的支脚固定安装有搅拌箱，所述制氢装置本体内壁顶部的中部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴固定安装有搅拌轴，且搅拌轴的底部贯穿搅拌箱的顶部并延伸至搅拌箱的内部，所述搅拌轴位于搅拌箱的内部一侧的表面套接有扩散叶，所述搅拌轴位于搅拌箱内部的两侧且位于扩散叶的下方均固定安装有搅拌杆，所述制氢装置本体左侧的顶部穿插安装有纯水输入管，且纯水输入管的出水口贯穿搅拌箱的顶部并延伸至搅拌箱的内部，所述制氢装置本体右侧的顶部穿插安装有电解质输入管，且电解质输入管的出水口贯穿搅拌箱的顶部并延伸至搅拌箱的内部。

所述电解箱分别通过其底部两侧安装的支柱固定安装有氧气反应罐与氢气反应罐，所述氧气反应罐底部的中部穿插安装有阳极电极，所述氧气反应罐的顶部固定安装有氧气出气管，且氧气出气管的一侧分别贯穿电解箱与制氢装置本体内壁的左侧并延伸至制氢装置本体外，所述氢气反应罐底部的中部穿插安装有阴极电极，所述电解箱的内部且位于氧气反应罐的上方固定安装有缓冲箱，所述缓冲箱底部的中部固定安装有二分支管，且二分支管的两个出水口分别与氧气反应罐与氢气反应罐的相对面固定连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述制氢装置本体的右侧固定安装有设备箱，所述设备箱分别通过其内壁底部两侧安装的支腿分别固定安装有干燥过滤箱与存气罐，所述干燥过滤箱与存气罐顶部之间固定安装有氢气输出管，所述干燥过滤箱的内部且自上往下分别固定安装有气体半透膜、分子筛材料层与无纺布层，所述设备箱内壁底部的左侧固定安装有氢气收集装置。

作为本实用新型再进一步的方案：所述氢气收集装置包括抽风机、第一氢气管与第二氢气管，所述第一氢气管的进气口分别贯穿设备箱的左侧、制氢装置本体的右侧与电解箱的右侧并与氢气反应罐的顶部固定连接，所述第二氢气管的出气口与干燥过滤箱的底部固定连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述制氢装置本体通过其顶部两侧安装的之间固定安装有太阳能板，所述制氢装置本体顶部的中部固定安装有主控箱，所述主控箱的内部分别固定安装有太阳能控制器、蓄电池模组、逆变器与主控器。

太阳能板对太阳光进行吸收，并将其转换成电能，转化后的电能用蓄电池模组进行存储，然后通过逆变器将蓄电池模组的直流电变成交流电，供相关设备进行使用，太阳能控制器对蓄电池模组充电和放电的过程加以控制。

作为本实用新型再进一步的方案：所述阳极电极位于氧气反应罐外一侧的表面套接有绝缘密封套，且绝缘密封套的顶部与氧气反应罐的底部固定连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述阴极电极位于氢气反应罐外一侧的表面也套接有绝缘密封套，且绝缘密封套的顶部与氢气反应罐的底部固定连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述搅拌箱底部的中部与溶液箱顶部的中部之间固定安装有第一通水管，所述溶液箱底部的中部固定安装有第二通水管，且第二通水管的底部贯穿电解箱的顶部并与缓冲箱的顶部固定连接，所述第一通水管和第二通水管的一侧均固定安装有电磁阀。

作为本实用新型再进一步的方案：所述溶液箱顶部的左侧穿插安装有第一超声波液位传感器，所述电解箱内壁顶部的左侧固定安装有第二超声波液位传感器，且第二超声波液位传感器的底部贯穿缓冲箱的顶部并延伸至缓冲箱的内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过旋转电机、扩散叶、搅拌轴、搅拌杆与搅拌箱的配合使用，可将纯水与电解质同时且均匀的向四周进行扩散，可使纯水与电解质混合的更加均匀，然后在通过搅拌杆再次进行搅拌，进一步增加溶液混合的均匀性，混合效果好，从而增加溶液的导电性，使溶液能够很容易的电解成为氢气和氧气，有助于提升电解制氢的效果和速率，通过二分支管、氧气反应罐、阳极电极、绝缘密封套、氢气反应罐与阴极电极的配合使用，对氧气和氢气进行分开收集，可避免对氧气和氢气再进行二次分离，可使得到的氢气更加纯净，且减少了制氢的工序，进一步有利于提高制氢效率，通过氢气收集装置、气体半透膜、分子筛材料层、无纺布层与干燥过滤箱的配合使用，多重措施对氢气进行干燥，脱除水分，且可过滤其中的杂质，使氢气过滤后的纯度更高，氢气的质量佳，制氢效果好，且制氢效率高。

附图说明

图1为利用太阳能分解水制氢装置的结构示意图。

图2为利用太阳能分解水制氢装置的图1中A处发大图。

图3为利用太阳能分解水制氢装置的图1中B处发大图。

图中：制氢装置本体1、纯水输入管2、第一通水管3、第一超声波液位传感器4、溶液箱5、第二通水管6、电解箱7、第二超声波液位传感器8、二分支管9、缓冲箱10、太阳能板11、主控箱12、旋转电机13、扩散叶14、搅拌轴15、电解质输入管16、搅拌杆17、搅拌箱18、电磁阀19、设备箱20、气体半透膜21、分子筛材料层22、无纺布层23、干燥过滤箱24、存气罐25、氢气收集装置26、氧气反应罐27、阳极电极28、绝缘密封套29、氢气反应罐30、阴极电极31。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种利用太阳能分解水制氢装置，包括制氢装置本体1，制氢装置本体1内壁底部的中部固定安装有电解箱7，电解箱7通过其顶部两侧安装的垫块固定安装有溶液箱5，溶液箱5通过其顶部两侧安装的支脚固定安装有搅拌箱18，制氢装置本体1内壁顶部的中部固定安装有旋转电机13，旋转电机13的输出轴固定安装有搅拌轴15，且搅拌轴15的底部贯穿搅拌箱18的顶部并延伸至搅拌箱18的内部，搅拌轴15位于搅拌箱18的内部一侧的表面套接有扩散叶14，搅拌轴15位于搅拌箱18内部的两侧且位于扩散叶14的下方均固定安装有搅拌杆17，制氢装置本体1左侧的顶部穿插安装有纯水输入管2，且纯水输入管2的出水口贯穿搅拌箱18的顶部并延伸至搅拌箱18的内部，制氢装置本体1右侧的顶部穿插安装有电解质输入管16，且电解质输入管16的出水口贯穿搅拌箱18的顶部并延伸至搅拌箱18的内部。

电解箱7分别通过其底部两侧安装的支柱固定安装有氧气反应罐27与氢气反应罐30，氧气反应罐27底部的中部穿插安装有阳极电极28，氧气反应罐27的顶部固定安装有氧气出气管，且氧气出气管的一侧分别贯穿电解箱7与制氢装置本体1内壁的左侧并延伸至制氢装置本体1外，氢气反应罐30底部的中部穿插安装有阴极电极31，电解箱7的内部且位于氧气反应罐27的上方固定安装有缓冲箱10，缓冲箱10底部的中部固定安装有二分支管9，且二分支管9的两个出水口分别与氧气反应罐27与氢气反应罐30的相对面固定连接，制氢装置本体1的右侧固定安装有设备箱20，设备箱20分别通过其内壁底部两侧安装的支腿分别固定安装有干燥过滤箱24与存气罐25，干燥过滤箱24与存气罐25顶部之间固定安装有氢气输出管，干燥过滤箱24的内部且自上往下分别固定安装有气体半透膜21、分子筛材料层22与无纺布层23，设备箱20内壁底部的左侧固定安装有氢气收集装置26，氢气收集装置26包括抽风机、第一氢气管与第二氢气管，第一氢气管的进气口分别贯穿设备箱20的左侧、制氢装置本体1的右侧与电解箱7的右侧并与氢气反应罐30的顶部固定连接，第二氢气管的出气口与干燥过滤箱24的底部固定连接，制氢装置本体1通过其顶部两侧安装的之间固定安装有太阳能板11，制氢装置本体1顶部的中部固定安装有主控箱12，主控箱12的内部分别固定安装有太阳能控制器、蓄电池模组、逆变器与主控器，太阳能板11对太阳光进行吸收，并将其转换成电能，转化后的电能用蓄电池模组进行存储，然后通过逆变器将蓄电池模组的直流电变成交流电，供相关设备进行使用，太阳能控制器对蓄电池模组充电和放电的过程加以控制，阳极电极28位于氧气反应罐27外一侧的表面套接有绝缘密封套29，且绝缘密封套29的顶部与氧气反应罐27的底部固定连接，阴极电极31位于氢气反应罐30外一侧的表面也套接有绝缘密封套29，且绝缘密封套29的顶部与氢气反应罐30的底部固定连接，搅拌箱18底部的中部与溶液箱5顶部的中部之间固定安装有第一通水管3，溶液箱5底部的中部固定安装有第二通水管6，且第二通水管6的底部贯穿电解箱7的顶部并与缓冲箱10的顶部固定连接，第一通水管3和第二通水管6的一侧均固定安装有电磁阀19，溶液箱5顶部的左侧穿插安装有第一超声波液位传感器4，电解箱7内壁顶部的左侧固定安装有第二超声波液位传感器8，且第二超声波液位传感器8的底部贯穿缓冲箱10的顶部并延伸至缓冲箱10的内部。

本实用新型的工作原理是：

使用时，旋转电机13带动搅拌轴15进行旋转，扩散叶14和搅拌杆17同时随搅拌轴15进行旋转，进入搅拌箱18的纯水和电解质会与扩散叶14的表面进行接触，由于扩散叶14处于旋转的状态，从而可将纯水与电解质同时且均匀的向四周进行扩散，可使纯水与电解质混合的更加均匀，然后在通过搅拌杆17再次进行搅拌，进一步增加溶液混合的均匀性，混合效果好，从而增加溶液的导电性，使溶液能够很容易的电解成为氢气和氧气，有助于提升电解制氢的效果和速率，且混合后的溶液同时向两个反应罐进行输入，阴极电极31在氢气反应罐30的内部电解产生氢气，阳极电极28在氧气反应罐27的内部电解产生氧气，将产氢和产氧分隔成两室，对氧气和氢气进行分开收集，可避免对氧气和氢气再进行二次分离，可使得到的氢气更加纯净，且减少了制氢的工序，进一步有利于提高制氢效率，氢气收集装置26将产生的氢气输送到干燥过滤箱24的内部，然后无纺布层23先滤去较大直径的杂质和液滴，再经过分子筛材料层22滤去氢气中的中等直径杂质和液滴，最后，通过气体半透膜21彻底滤去微小直径的杂质和液滴，多重措施对氢气进行干燥，脱除水分，且可过滤其中的杂质，使氢气过滤后的纯度更高，氢气的质量佳，制氢效果好，且制氢效率高。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。